嫦娥四号中性原子探测仪最新科学成果发布：粒子通量与太阳风相关

IT之家 1 月 21 日消息，根据 @中国探月工程 官方微博，2019 年 1 月 3 日，嫦娥四号释放的玉兔二号月球车着陆在月球背面南极-艾肯盆地冯・卡门撞击坑，车上搭载中性原子探测仪（ASAN），首次在月球背面对月表能量中性原子（ENA）开展观测。近日，相关研究结果公布，发表于业内权威杂志 Astrophysical Journal Letters。

众所周知，地球有着强大的全球磁场，太阳风"入侵"地球时，地球周围会形成一个巨大的保护伞 -- 磁层，阻挡了绝大部分太阳风。而月球由于缺少这种全球磁场和浓密大气，月球表面直接暴露于深空中，太阳风、地球风可以直接轰击月表，产生各种各样的效应。

虽然月球没有全球磁场，但在月表散落着多个磁场异常区，在月表磁场强度约几百 nT，当太阳风与磁异常相互作用时，也会形成一个小保护伞 -- 微磁层，也可以阻挡一部分太阳风轰击月表，太阳风质子的反射率在大尺度磁异常区明显增加。探测能量中性原子可以揭示太阳风、地球风与月表相互作用的微观物理机制，揭示其中的小尺度特征。

▲ 黄色区域为磁异常区，红色箭头代表在昏侧时太阳风轰击月表的方向。

研究发现，大多数月昼中，晨侧 ENA 微分通量高于昏侧；结合嫦娥四号中性原子探测仪和 ARTEMIS 卫星同期的观测数据分析发现，晨侧和昏侧不同能量范围的 ENA 微分通量与太阳风状态参数如通量、密度及动压呈正相关关系。这是首次利用月表中性原子观测数据计算磁异常上方的静电势，更新了粒子与磁异常相互作用的认识。该成果对研究太阳风、地球风与无大气无全球磁场的天体（如小行星或彗星）具有广泛的参考价值。

▲ 太阳风质子的减速与磁异常有关

IT之家获悉，来自中国嫦娥、日本月亮女神、印度月船一号 以及美国的探测器数据表明，一般区域大约 0.1-1% 的太阳风质子会被月表散射，10-20% 的太阳风质子与月表作用后转化成能量中性原子。而在强磁异常区，这一数值会有明显变化，被反射的质子会更多。